KR20130085541A - 패킷 전송 장치 및 패킷 전송 방법 - Google Patents

패킷 전송 장치 및 패킷 전송 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130085541A
KR20130085541A KR1020110137380A KR20110137380A KR20130085541A KR 20130085541 A KR20130085541 A KR 20130085541A KR 1020110137380 A KR1020110137380 A KR 1020110137380A KR 20110137380 A KR20110137380 A KR 20110137380A KR 20130085541 A KR20130085541 A KR 20130085541A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
buffer unit
data packet
packet
block
data packets
Prior art date
Application number
KR1020110137380A
Other languages
English (en)
Inventor
최창호
나용욱
강태규
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020110137380A priority Critical patent/KR20130085541A/ko
Priority to US13/619,891 priority patent/US20130155860A1/en
Publication of KR20130085541A publication Critical patent/KR20130085541A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/30—Flow control; Congestion control in combination with information about buffer occupancy at either end or at transit nodes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/12—Avoiding congestion; Recovering from congestion
    • H04L47/125—Avoiding congestion; Recovering from congestion by balancing the load, e.g. traffic engineering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/40—Network security protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5603—Access techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/28—Routing or path finding of packets in data switching networks using route fault recovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/50—Routing or path finding of packets in data switching networks using label swapping, e.g. multi-protocol label switch [MPLS]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H04L47/2441—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS relying on flow classification, e.g. using integrated services [IntServ]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/50—Queue scheduling
    • H04L47/62—Queue scheduling characterised by scheduling criteria
    • H04L47/6215—Individual queue per QOS, rate or priority

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

본 발명은 패킷 전송망을 통하여 전송되는 패킷을 관리하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 패킷 전송 방법은 외부로부터 수신된 데이터 패킷의 타입에 따라, 수신된 데이터 패킷에 대응하는 버퍼 유닛을 판별하고, 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수와 임계값을 비교하고, 비교 결과에 따라 수신된 데이터 패킷을 판별된 버퍼 유닛 또는 판별된 버퍼 유닛에 대응하는 서브 버퍼 유닛에 저장하는 것을 포함한다. 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷은 백본망의 주 경로를 통해 전송되고, 서브 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷은 백본망의 보호 경로를 통해 전송될 것이다.

Description

패킷 전송 장치 및 패킷 전송 방법{PACKET TRANSFERRING DEVICE AND METHOD OF TRANSFERRING PACKET}
본 발명은 패킷 전송망을 통하여 전송되는 패킷을 관리하는 방법에 관한 것이다.
무선 인터넷 사용자의 증가, 인터넷 프로토콜 TV(Internet Protocol TV, IPTV)의 확산, 개인용 멀티미디어 장치의 다양화 등으로 인하여 인터넷 프로토콜 기반의 패킷 서비스에 대한 요구가 증가하고 있다.
무선 인터넷 사용자의 증가, IPTV 확산, 개인 멀티미디어 플랫폼의 다양화 등으로 IP 기반의 패킷 서비스에 대한 요구가 증가함에 따라 TDM 기술을 사용하는 회선 기반의 전송방식에서 패킷 기반의 전송방식으로 기술이 진화하고 있다.
패킷 전송 기술이 기존의 TDM기술을 포함하여 확고한 자리를 잡기 위해 우선적으로 요구되는 특성이 SDH , 패킷 전달 경로에 대한 1:1 보호절체 프로토콜을 규정한다. PBB-TE기술은 기존의 이더넷 기능 중 스패닝 트리 기능과 MAC 주소 학습 기능을 관리평면 또는 제어평면에 이관함으로써 점-대-점 또는 점-대-다중점 터널링 경로를 정적으로 설정하는 것을 기본으로 한다. MPLS-TP 기술은 MPLS 기술에 근간에 두고 있으나 기존 MPLS에서 제공하는 ECMP(Equal Cost Multiple Path), PHP(Penultimate Hop Popping) 및 IP 포워딩기능 없이 동작하는 것을 기본 전제로 하며 MPLS와 동일한 패킷 포워딩 방식을 사용하고, 패킷 전송을 위해 필요한 OAM 및 보호 절체 기능을 추가한다. MPLS-TP 기술의 보호 절체 방식으로 1:1 선형 보호절체 방식, 링 보호 절체 방식 및 공유 메시 보호 절체 방식이 현재 표준화 과정 중에 있다.
패킷 전송기술을 제공하는 PBB-TE 및 MPLS-TP기술은 모두 종단간 주 경로와 보호 경로를 설정하고 주기적인 관리를 통해 보호절체 기능을 제공하지만 이로 인해 여분의 보호 경로를 설정함으로써 링크 사용의 효율성을 감소시키는 문제점이 있다.
패킷 전송기술은 기존의 IP 라우터와 개별 전송망으로 구성된 현재의 네트워크 문제점을 보완하기 위해 제안되어 왔으나 패킷망의 태생적인 QoS 관리의 한계점과 확장성에 대한 문제를 해결해야하는 과제를 가지고 있다. 현재 사용되고 있는 TCP/IP 프로토콜은 패킷 손실이 발생하는 환경 하에서 상당한 성능저하를 초래하고 종단간 경로상의 최적화 미비로 큰 용량을 가진 버스트 트래픽이 유입될 경우 네트워크에서 유연하게 대처할 수 있는 방안이 필요하다.
패킷 망에서 QoS를 보장하기 위한 기술은 매우 활발히 연구되어왔다. 인터넷 표준화 기구인 IETF (Internet Engineering Task Force)에서 표준화된 IntServ 및 DiffServ기술은 QoS보장을 위해 잘 알려진 기술로서, IntServ의 경우 서비스 별 단대단 QoS를 보장해줄 수 있는 반면 모든 라우터에서 경로마다 자원을 예약하고 모든 경로상의 라우터 상태를 관리해야하는 부담으로 현재는 사장된 기술로 평가 받고 있으며, DiffServ의 경우 구현이 용이하고 대규모 망에서 적합하지만 클래스 기반의 QoS 관리의 한계로 동일 클래스로 설정된 서비스에 대한 대역 충돌 발생 시 QoS를 보장할 수 없는 문제점이 있다.
패킷 망에서의 QoS 보장방안으로 플로우 기반의 QoS 관리기술이 제안되었다. 제안된 플로우 기반의 QoS관리 기술들은 입력된 패킷을 동일 특성을 가진 플로우로 구분하고 각 플로우 별 큐 관리를 수행함으로써 보다 세밀한 QoS를 제공한다. 그러나 사용자의 트래픽이 증가하고 단일 노드에서 관리해야 하는 플로우 수가 증가하면서 플로우 별 큐 관리에 제약이 발생하게 된다.
패킷 망에서 QoS 보장방안으로 제안된 또 다른 기술은 다중 경로를 사용한 부하분산 기술이 있지만 다중경로 중에서 최적의 경로를 선택하는 알고리즘이 구현상 복잡하고 실제 경로상에 문제가 발생했을 경우 신속하게 절체 하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 패킷 전송망의 특정 노드로 트래픽이 집중됨에 따라 발생되는 과부하를 해소함으로써 패킷 전송망의 대역폭을 효율적으로 사용하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 패킷 전송 방법은 외부로부터 수신된 데이터 패킷의 타입에 따라 복수의 버퍼 유닛들 중 상기 수신된 데이터 패킷에 대응하는 버퍼 유닛을 판별하고, 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수와 임계값을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 판별된 버퍼 유닛 또는 상기 판별된 버퍼 유닛에 대응하는 서브 버퍼 유닛에 저장하고, 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷을 상기 백본망의 주 경로를 통해 전송하고, 상기 서브 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷을 상기 백본망의 보호 경로를 통해 전송하는 것을 포함한다.
실시 예로서, 상기 수신된 데이터 패킷을 저장하는 것은 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수가 상기 임계값보다 클 때 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 판별된 버퍼 유닛에 대응하는 서브 버퍼 유닛에 저장하고, 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수가 상기 임계값보다 적거나 같을 때 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장하는 것을 포함한다.
이때, 상기 복수의 버퍼 유닛들, 그리고 상기 서브 버퍼 유닛 각각에 저장된 데이터 패킷들은 선입 선출(First in First Out) 방식에 따라 입출력될 것이다. 그리고, 상기 주 경로 및 상기 보호 경로 각각과 연결되는 상기 백본망 상의 목적지는 동일할 것이다.
본 발명의 다른 일면은 패킷 전송 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 패킷 전송 장치는 복수의 데이터 패킷들을 각각 저장하는 복수의 버퍼 유닛들, 그리고 상기 복수의 버퍼 유닛들에 각각 대응하는 복수의 서브 버퍼 유닛들을 포함하는 큐잉 블록; 상기 복수의 버퍼 유닛들에 저장된 상기 복수의 데이터 패킷들을 백본망의 주 경로를 통해 전송하고, 상기 서브 버퍼 유닛들에 저장된 데이터 패킷들은 상기 백본망의 보호 경로를 통해 전송하도록 구성되는 스케줄링 블록; 외부로부터 수신된 데이터 패킷의 타입에 따라, 상기 복수의 버퍼 유닛들 중 상기 수신된 데이터 패킷에 대응하는 버퍼 유닛을 판별하도록 구성되는 분류 블록; 및 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수가 상기 임계값보다 클 때, 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 판별된 버퍼 유닛에 대응하는 서브 버퍼 유닛에 저장하도록 구성되는 부하 분산 블록을 포함한다.
실시 예로서, 상기 부하 분산 블록은 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수가 상기 임계값보다 적거나 같을 때 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장하도록 구성될 것이다.
실시 예로서, 패킷 전송 장치는 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수와 상기 임계값을 비교하도록 구성되는 모니터링 블록을 더 포함할 수 있다. 상기 모니터링 블록은 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수가 상기 임계값보다 클 때 임계값 초과 메시지를 발생하도록 구성되고, 상기 부하 분산 블록은 상기 임계값 초과 메시지가 수신될 때 상기 판별된 버퍼 유닛에 대응하는 서브 버퍼 유닛에 상기 수신된 데이터 패킷을 저장하고, 상기 임계값 초과 메시지가 수신되지 않을 때 상기 판별된 버퍼 유닛에 상기 수신된 데이터 패킷을 저장하도록 구성될 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 패킷 전송망의 과부하가 해소되어 패킷 전송망의 대역폭이 효율적으로 사용된다.
도 1은 패킷 전송망을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 복수의 백본망 에지 노드들 중 하나에 포함된 패킷 전송 장치를 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2의 버퍼에 포함된 제 1 버퍼 유닛들과 제 2 버퍼 유닛들을 보여주는 도면이다.
도 4는 버퍼에 저장된 복수의 주 경로 큐들과 보호 경로 큐들을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 2의 패킷 전송 장치의 패킷 전송 방법을 보여주는 순서도이다.
도 6 및 도 7은 패킷들을 분산시키는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 패킷 전송망(1)을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 패킷 전송망(1)은 복수의 사용자 망(Customer Network)들(20,30) 및 이를 연결해 주는 백본망(10)으로 구성된다. 복수의 사용자 망들(20, 30)은 사용자 에지 노드들(21, 31)을 포함한다. 백본망(10)은 복수의 전송 노드들(12, 13, 15, 16)과 복수의 백본망 에지 노드들(14, 17)을 포함한다.
복수의 사용자 망들(20, 30)은 각각 사용자 에지 노드들(21,31)을 통해 백본망(10)에 연결된다. 사용자 에지 노드들(21, 31)은 각각 백본망 에지 노드들(14, 17)에 연결된다. 백본망 에지 노드들(14, 17)은 백본망 전송 노드들(12, 13, 15, 16)을 경유하여 패킷 전송 서비스를 제공한다.
예시적으로, 백본망(10)을 통해 전송되는 패킷은 데이터 패킷 또는 링크 상태를 모니터링하는 OAM(Operation And Management) 패킷을 포함할 것이다. 데이터 패킷에 대해, 미리 설정된 QoS 프로파일에 따라 컬러링 과정이 수행될 수 있다. OAM 패킷에 기반하여, 링크상태를 주기적으로 감시하는 기능이 수행될 수 있다. 링크의 장애가 검출되면, 주 경로(WP, Working Path, 도 1에서는 14, 15, 13, 17)가 보호 경로(PP, Protection Path, 도 1에서는 14, 12, 13, 17)로 절체되는 자동 보호 절체 기능이 수행된다. 링크의 장애가 검출되지 않으면, 경로 절체 기능은 수행되지 않고, 주 경로는 유지될 것이다. 예시적으로, 주 경로(WP)는 주 PTL(Packet Transport Layer) 터널일 것이다. 예시적으로, 보호 경로(PP)는 보호 PTL 터널일 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 주 경로(WP)의 과부하가 예상되는 경우에, 주 경로(WP)의 부하를 분산하기 위해 보호 경로(PP)가 사용될 수 있다.
도 2는 도 1의 복수의 백본망 에지 노드들(14, 17) 중 하나(14)에 포함된 패킷 전송 장치(100)를 보여주는 블록도이다. 도 3은 도 2의 큐잉 블록(140)에 포함된 버퍼 유닛들(BF1_1~BF1_m)과 서브 버퍼 유닛들(BF2_1~BF2_m)을 보여주는 도면이다. 도 4는 큐잉 블록(140)에 저장된 복수의 주 경로 큐들(WPQ1~WPQm)과 보호 경로 큐들(PPQ1~PPQm)을 보여주는 도면이다.
먼저 도 2를 참조하면, 패킷 전송 장치(100)는 분류 블록(110, Classifying Block), 모니터링 블록(120, Monitoring Block), 부하 밸런싱 블록(130, Load Balancing Block), 큐잉 블록(140, Queueing Block), 스케줄링 블록(150), OAM 블록(160, Operation And Management Block) 및 보호 블록(170, Protecting Block)을 포함한다.
분류 블록(110)은 사용자 에지 노드(예를 들면, 도 1의 21)로부터 패킷(P)을 수신한다. 분류 블록(110)은 수신되는 패킷(P)을 데이터 패킷(DP) 또는 OAM(Operation And Management) 패킷(OP)으로 분류한다. OAM 패킷(OP)은 경로 상태를 체크 및 관리하기 위한 패킷을 의미한다.
분류 블록(110)은 데이터 패킷(DP)의 타입에 따라 큐잉 블록(140) 내의 버퍼 유닛들 중 데이터 패킷(DP)에 대응하는 버퍼 유닛을 판별할 것이다. 예시적으로, 분류 블록(110)은 데이터 패킷(DP)의 목적지 노드(예를 들면, 도 1의 31)에 따라 데이터 패킷(DP)이 저장될 버퍼 유닛을 판별할 것이다. 이때, 서로 다른 버퍼 유닛들에 저장된 데이터 패킷들은 서로 다른 목적지 노드로 전송될 것이다.
예시적으로, 목적지 노드에 따라 분류된 버퍼 유닛들 중 적어도 하나는 또 다른 복수의 버퍼 블록들에 링크될 수 있다. 분류 블록(110)은 데이터 패킷(DP)의 목적지 노드에 따라 데이터 패킷(DP)에 대응하는 버퍼 유닛을 판별하고, 데이터 패킷(DP)에 대응하는 서비스 특성에 따라 판별된 버퍼 유닛에 링크된 복수의 버퍼 블록들 중 데이터 패킷(DP)이 저장될 버퍼 블록을 판별할 수 있다. 예를 들면, 데이터 패킷(DP)을 전송한 사용자에게 제공되는 서비스의 종류, 서비스 대역폭, 서비스의 보안 수준 등 다양한 서비스 특성에 따라 데이터 패킷(DP)에 대응하는 버퍼 블록이 판별될 것이다.
도 3을 참조하면, 큐잉 블록(140)은 버퍼 유닛들(BF1_1~BF1_m)과 서브 버퍼 유닛들(BF2_1~BF2_m)을 포함할 것이다. 버퍼 유닛들(BF1_1~BF1_m)에 저장된 패킷들은 스케줄링 블록(150)에 의해 주 경로(WP)를 통해 목적지 노드로 전송될 것이다. 서브 버퍼 유닛들(BF2_1~BF2_m)에 저장된 패킷들은 스케줄링 블록(150)에 의해 보호 경로(PP)를 통해 목적지 노드로 전송될 것이다. 하나의 주 경로(WP)에 하나의 보호 경로(PP)가 할당된 경우에, 제 1 내지 m 버퍼 유닛들(BF1_1~BF1_m)은 각각 제 1 내지 제 m 서브 버퍼 유닛들(BF2_1~BF2_m)에 대응할 것이다. 즉, 도 3과 같이 버퍼 유닛들(BF1_1~BF1_m)과 동일한 수의 서브 버퍼 유닛들(BF2_1~BF2_m)이 제공될 것이다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되지 않음이 이해될 것이다. 예를 들면, 복수의 주 경로들에 하나의 보호 경로가 할당된 경우에, 서브 버퍼 유닛의 개수는 1일 것이다. 이 밖에도, 다양한 방식으로 버퍼 유닛들(BF1_1~BF1_m)에 대응하는 서브 버퍼 유닛들의 개수가 변경될 수 있음이 이해될 것이다. 예시적으로, 큐잉 블록(140)은 저장 매체(예를 들면, 휘발성 저장 매체 및 불휘발성 저장 매체 등)로서 구성될 것이다. 이때, 버퍼 유닛들(BF1_1~BF1_m)과 서브 버퍼 유닛들(BF2_1~BF2_m)은 큐잉 블록(140) 내의 임의의 저장 영역들일 것이다. 다른 예로서, 버퍼 유닛들(BF1_1~BF1_m) 각각과 서브 버퍼 유닛들(BF2_1~BF2_m) 각각은 독립된 구성요소로서 제공될 것이다.
이어서 도 4를 참조하면, 버퍼 유닛들(BF1_1~BF1_m)은 각각 복수의 주 경로 큐들(WPQ1~WPQm)로서 구성될 수 있다. 서브 버퍼 유닛들(BF2_1~BF2_m)은 각각 복수의 보호 경로 큐들(PPQ1~PPQm)로서 구성될 수 있다. 복수의 보호 경로 큐들(PPQ1~PPQm)은 각각 주 경로 큐들(WPQ1~WPQm)에 대응할 것이다. 각 큐는 선입 선출(First In First Out, FIFO) 방식에 따라 패킷들을 입력 및 출력할 것이다. 각 큐에 저장된 패킷들 중 최근에 업데이트된 패킷은 가장 나중에 출력될 것이다. 각 큐에 저장된 패킷들 중 가장 오래 전에 업데이트된 패킷은 가장 먼저 출력될 것이다. 이하, 큐잉 블록(140)에 복수의 주 경로 큐들(WPQ1~WPQm)와 복수의 보호 경로 큐들(PPQ1~PPQm)이 저장된 것으로 가정한다.
다시 도 2를 참조하면, 분류 블록(110)은 데이터 패킷(DP)에 대응하는 주 경로 큐를 판별할 것이다. 모니터링 블록(120)은 판별된 주 경로 큐에 저장된 패킷들의 개수와 임계값을 비교하고, 부하 밸런싱 블록(130)을 제어할 것이다. 모니터링 블록(120)의 제어에 따라, 부하 밸런싱 블록(130)은 판별된 주 경로 큐 또는 주 경로 큐에 대응하는 보호 경로 큐에 데이터 패킷(DP)을 저장할 것이다.
모니터링 블록(120)은 판별된 주 경로 큐에 저장된 패킷들의 개수가 임계값보다 클 때, 판별된 주 경로 큐에 대응하는 보호 경로 큐(Protection Path Queue)에 데이터 패킷(DP)을 저장하도록 부하 밸런싱 블록(130)을 제어할 것이다. 예를 들면, 모니터링 블록(120)은 임계값 초과 메시지를 부하 밸런싱 블록(130)에 전송할 것이다. 모니터링 블록(120)은 판별된 주 경로 큐에 저장된 패킷들의 개수가 임계값보다 작거나 같을 때, 판별된 주 경로 큐에 데이터 패킷(DP)을 저장하도록 부하 밸런싱 블록(130)을 제어할 것이다.
예시적으로, 모니터링 블록(120) 및 부하 밸런싱 블록(130)은 동일한 세션에 속한 패킷들을 동일한 경로로 유지하기 위한 기능을 추가로 수행한다. 이때, 동일한 세션이란 사용자 망(예를 들면, 도 1의 20) 내의 동일한 사용자에 의해 발생되고, 또 다른 사용자 망(예를 들면, 도 1의 30) 내의 동일한 사용자에게 전달되는 패킷들의 집합을 의미할 것이다. 예를 들면, 동일한 세션에 포함되는 패킷들은 동일한 소스 아이피 정보와 동일한 목적지 아이피 정보를 포함할 것이다. 따라서, 동일 세션에 속한 패킷들의 부하 분산으로 인한 시퀀스 부정합 문제가 해소될 것이다.
예시적으로, 특정 주 경로 큐가 임계치를 초과하여 부하 분산 기능이 수행될 때, 여분의 경로를 선택하기 위해 다중 경로들 중 최적의 경로를 선택하는 기존의 방식을 사용하지 않고, 미리 지정된 보호 경로를 선택하는 방식이 사용될 수 있다. 보호 경로 큐에 저장된 패킷들은 미리 결정된 보호 경로(PP)를 통해 목적지에 전송될 것이다. 따라서, 보호 경로 계산 시의 추가적인 지연 시간은 발생되지 않을 것이다.
예시적으로, 부하 밸런싱 블록(130)은 주 경로(WP)와 보호 경로(PP)의 부하 분산 비중을 결정함에 있어서 단계적으로 부하 분산 비중을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 최초 임계값 초과 메시지를 수신할 경우, 모니터링 블록(120)은 주 경로(WP)와 보호 경로(PP)에 저장하는 데이터 패킷들의 비율을 90:10으로 유지할 것이다. 그리고, 지속적으로 임계값 초과 메시지를 수신하는 경우, 모니터링 블록(120)은 주 경로(WP)와 보호 경로(PP)에 저장하는 데이터 패킷들의 비율을 80:20, 70:30순으로 조정할 것이다.
스케쥴링 블록(150)은 주 경로 큐들(WPQ1~WPQm)에 저장된 패킷들을 주 경로(WP)를 통해 목적지 노드로 전송할 것이다. 스케쥴링 블록(150)은 보호 경로 큐들(PPQ1~PPQm)에 저장된 패킷들을 보호 경로(PP)를 통해 목적지 노드로 전송할 것이다. 예를 들면, 스케줄링 블록(150)은 미리 설정된 방식에 따라 주 경로 큐들(WPQ1~WPQm)과 보호 경로 큐들(PPQ1~PPQm)에 저장된 패킷들을 목적지 노드로 전송할 것이다.
OAM 블록(160)은 OAM 패킷(OP)을 수신한다. OAM 블록(160)은 OAM 패킷(OP)에 기반하여 모든 경로들의 링크 상태를 모니터링한다. 예를 들면, OAM 블록(160)은 OAM 패킷(OP)을 주기적으로 수신하고, 주기적으로 모든 경로들의 링크 상태를 모니터링할 수 있다. 주 경로(WP)가 비정상인 것으로 감지되면, OAM 블록(160)은 감지된 주 경로(WP) 정보를 보호 블록(170)에 제공할 것이다. 감지된 주 경로 정보에 기반하여, 보호 블록(170)은 주 경로 큐의 패킷들의 개수와 관계없이 주 경로 큐 대신에 주 경로 큐에 대응하는 보호 경로 큐에 데이터 패킷(P)을 저장하도록 큐잉 블록(140)을 제어할 것이다. 예를 들면, 비정상인 주 경로가 감지되면, 그 후에 수신되는 데이터 패킷은 보호 경로 큐를 통해 전송될 것이다.
예시적으로, 부하 밸런싱 블록(130)은 OAM 블록(160) 및 보호 블록(170)과 연동하여 주 경로(WP)에 링크의 장애가 있을 경우 우선적으로 주 경로(WP)를 보호 경로(PP)로 대체하고, 링크의 장애가 없을 경우 큐잉 블록(140)에 저장된 패킷들에 대한 부하 분산 기능을 수행한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 패킷 전송망(1, 도 1 참조)의 백본망 에지 노드(14 또는 17)로 트래픽이 집중됨에 따라 과부하가 발생되는 경우에, 주 경로 및 보호 경로가 사용될 수 있다. 따라서, 패킷 전송망(1)의 대역폭은 효율적으로 사용될 것이다.
도 5는 도 2의 패킷 전송 장치(100)의 패킷 전송 방법을 보여주는 순서도이다. 도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, S110단계에서, 패킷 전송 장치(100)에 패킷이 수신된다. S120단계에서, 분류 블록(110)은 수신된 패킷이 데이터 패킷(DP)인지 OAM 패킷(OP)인지 판별한다. S130단계에서, 수신된 패킷이 데이터 패킷(DP)인 경우에, 분류 블록(110)은 데이터 패킷(DP)의 목적지 및 서비스 특성에 따라 데이터 패킷(DP)이 저장될 주 경로 큐를 확인(identify)한다.
S140단계에서, 모니터링 블록(120)은 확인된 주 경로 큐(예를 들면, 도 4의 WPQ1)에 저장된 패킷들의 개수가 임계값보다 큰지 여부를 판별한다. 만약 그렇다면, S150단계가 수행된다. 만약 그렇지 않다면, S170단계가 수행된다.
S150단계에서, 수신된 패킷은 주 경로 큐에 대응하는 보호 경로 큐(예를 들면, 도 4의 PPQ1)에 저장된다. S160단계에서, 보호 경로 큐에 저장된 패킷은 스케줄링 블록(150)에 의해 보호 경로(PP)를 통해 전송될 것이다.
S170단계에서, 수신된 패킷은 주 경로 큐에 저장될 것이다. S180단계에서, 주 경로 큐에 저장된 패킷은 스케줄링 블록(150)에 의해 주 경로(WP)를 통해 전송될 것이다.
도 6 및 도 7은 패킷들(Ps)을 분산시키는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6 및 도 7을 참조한 설명에서, 인식의 편의를 위해 제 1 주 경로 큐(WPQ1) 및 제 1 보호 경로 큐(PPQ1)에 저장되는 패킷들만 예시적으로 설명된다.
먼저 도 6을 참조하면, 부하 밸런싱 블록(130)은 패킷 전송 장치(100)로 수신되는 패킷들(Ps)을 제 1 주 경로 큐(WPQ1) 및 제 1 보호 경로 큐(PPQ1)에 저장한다. 스케줄링 블록(150)은 제 1 내지 제 m 주 경로 큐들(WPQ1~WPQm, 도 4 참조)에 저장된 패킷들을 미리 정해진 방식에 따라 주 경로(WP, 도 1 참조)를 통해 전송할 것이다. 스케줄링 블록(150)은 제 1 내지 제 m 보호 경로 큐들(PPQ1~PPQm, 도 4 참조)에 저장된 패킷들을 미리 정해진 방식에 따라 보호 경로(PP, 도 1 참조)를 통해 전송할 것이다.
제 1 및 제 9 패킷들(P1~P9)이 순차적으로 수신된다고 가정한다. 제 1 내지 제 5 패킷들(P1~P5), 제 7 패킷(P7), 그리고 제 9 패킷(P9)이 수신될 때, 제 1 주 경로 큐(WPQ1)에 저장된 패킷들의 수가 임계값보다 작거나 같다고 가정한다. 제 6 및 제 8 패킷들(P6, P8)이 수신될 때, 제 1 주 경로 큐(WPQ1)에 저장된 패킷들의 수가 임계값보다 크다고 가정한다.
도 7을 참조하면, 제 1 내지 제 5 패킷들(P1~P5)이 수신될 때, 제 1 주 경로 큐(WPQ1)에 저장된 패킷들의 개수가 임계값보다 작거나 같으므로 제 1 내지 제 5 패킷들(P1~P5)은 제 1 주 경로 큐(WPQ1)에 저장될 것이다. 제 6 패킷(P6)이 수신될 때, 제 1 주 경로 큐(WPQ1)에 저장된 패킷들의 개수가 임계값보다 크므로, 제 6 패킷(P6)은 제 1 보호 경로 큐(PPQ1)에 저장될 것이다. 제 7 패킷(P7)이 수신될 때, 제 1 주 경로 큐(WPQ1)에 저장된 패킷들의 개수가 임계값보다 작거나 같으므로 제 7 패킷(P7)은 제 1 주 경로 큐(WPQ1)에 저장될 것이다. 제 8 패킷(P8)이 수신될 때, 제 1 주 경로 큐(WPQ1)에 저장된 패킷들의 개수가 임계값보다 작으므로, 제 8 패킷(P8)은 제 1 보호 경로 큐(PPQ1)에 저장될 것이다. 제 9 패킷(P9)이 수신될 때, 제 1 주 경로 큐(WPQ1)에 저장된 패킷들의 개수가 임계값보다 작거나 같으므로 제 9 패킷(P9)은 제 1 주 경로 큐(WPQ1)에 저장될 것이다. 제 1 내지 제 9 패킷들(P1~P9)이 분산되어 제 1 주 경로 큐(WPQ1) 및 제 1 보호 경로 큐(PPQ1)에 저장됨으로써, 주 경로(WP)의 부하는 감소할 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 패킷 전송망의 특정 노드로 트래픽이 집중됨에 따라 과부하가 발생되는 경우에, 주 경로 및 보호 절체 기능을 위해 미리 설정해둔 보호 경로가 사용될 수 있다. 따라서, 패킷 전송망의 대역폭은 효율적으로 사용될 수 있고, 패킷 전송의 신뢰성은 향상될 것이다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위와 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변경이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 패킷 전송 장치
110: 분류 블록
120: 모니터링 블록
130: 부하 밸런싱 블록
140: 버퍼
150: 스케줄링 블록
160: OAM 블록
170: 보호 블록
BF1_1~BF1_m: 버퍼 유닛들
BF2_1~BF2_m: 서브 버퍼 유닛들
WPQ1~WPQm: 주 경로 큐들
PPQ1~PPQm: 보호 경로 큐들

Claims (12)

  1. 백본망을 통해 데이터 패킷을 전송하는 방법에 있어서:
    외부로부터 수신된 데이터 패킷의 타입에 따라, 복수의 버퍼 유닛들 중 상기 수신된 데이터 패킷에 대응하는 버퍼 유닛을 판별하고,
    상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수와 임계값을 비교하고,
    상기 비교 결과에 따라 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 판별된 버퍼 유닛 또는 상기 판별된 버퍼 유닛에 대응하는 서브 버퍼 유닛에 저장하고,
    상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷을 상기 백본망의 주 경로를 통해 전송하고, 상기 서브 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷을 상기 백본망의 보호 경로를 통해 전송하는 것을 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 데이터 패킷을 저장하는 것은
    상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수가 상기 임계값보다 클 때 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 판별된 버퍼 유닛에 대응하는 서브 버퍼 유닛에 저장하고, 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수가 상기 임계값보다 적거나 같을 때 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장하는 것을 포함하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 버퍼 유닛들, 그리고 상기 서브 버퍼 유닛 각각에 저장된 데이터 패킷들은 선입 선출(First in First Out) 방식에 따라 입출력되는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주 경로 및 상기 보호 경로 각각과 연결되는 상기 백본망 상의 목적지는 동일한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 데이터 패킷에 대응하는 버퍼 유닛을 판별하는 것은
    상기 백본망의 노드들 중 상기 수신된 데이터 패킷의 목적지 노드, 그리고 상기 수신된 데이터 패킷에 대응하는 서비스 특성 중 적어도 하나에 따라 상기 수신된 데이터 패킷에 대응하는 버퍼 유닛을 판별하는 것을 포함하는 방법.
  6. 복수의 데이터 패킷들을 각각 저장하는 복수의 버퍼 유닛들, 그리고 상기 복수의 버퍼 유닛들에 각각 대응하는 복수의 서브 버퍼 유닛들을 포함하는 큐잉 블록;
    상기 복수의 버퍼 유닛들에 저장된 상기 복수의 데이터 패킷들을 백본망의 주 경로를 통해 전송하고, 상기 서브 버퍼 유닛들에 저장된 데이터 패킷들은 상기 백본망의 보호 경로를 통해 전송하도록 구성되는 스케줄링 블록;
    외부로부터 수신된 데이터 패킷의 타입에 따라, 상기 복수의 버퍼 유닛들 중 상기 수신된 데이터 패킷에 대응하는 버퍼 유닛을 판별하도록 구성되는 분류 블록; 및
    상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수가 상기 임계값보다 클 때, 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 판별된 버퍼 유닛에 대응하는 서브 버퍼 유닛에 저장하도록 구성되는 부하 분산 블록을 포함하는 패킷 전송 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 부하 분산 블록은 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수가 상기 임계값보다 적거나 같을 때 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장하도록 구성되는 패킷 전송 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수와 상기 임계값을 비교하도록 구성되는 모니터링 블록을 더 포함하는 패킷 전송 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 모니터링 블록은 상기 판별된 버퍼 유닛에 저장된 데이터 패킷들의 수가 상기 임계값보다 클 때 임계값 초과 메시지를 발생하도록 구성되고,
    상기 부하 분산 블록은 상기 임계값 초과 메시지가 수신될 때 상기 판별된 버퍼 유닛에 대응하는 서브 버퍼 유닛에 상기 수신된 데이터 패킷을 저장하고, 상기 임계값 초과 메시지가 수신되지 않을 때 상기 판별된 버퍼 유닛에 상기 수신된 데이터 패킷을 저장하도록 구성되는 패킷 전송 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 버퍼 유닛들, 그리고 상기 서브 버퍼 유닛 각각에 저장된 데이터 패킷들은 선입 선출(First in First Out) 방식에 따라 입출력되는 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 버퍼 유닛들에는 상기 복수의 데이터 패킷들 각각의 타입에 따라 상기 복수의 데이터 패킷들이 저장되는 패킷 전송 장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 분류 블록은 상기 백본망의 노드들 중 상기 수신된 데이터 패킷의 목적지 노드, 그리고 상기 수신된 데이터 패킷에 대응하는 서비스 특성 중 적어도 하나에 따라 상기 수신된 데이터 패킷에 대응하는 버퍼 유닛을 판별하도록 구성되는 패킷 전송 장치.
KR1020110137380A 2011-12-19 2011-12-19 패킷 전송 장치 및 패킷 전송 방법 KR20130085541A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110137380A KR20130085541A (ko) 2011-12-19 2011-12-19 패킷 전송 장치 및 패킷 전송 방법
US13/619,891 US20130155860A1 (en) 2011-12-19 2012-09-14 Packet transmission device and method of transmitting packet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110137380A KR20130085541A (ko) 2011-12-19 2011-12-19 패킷 전송 장치 및 패킷 전송 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130085541A true KR20130085541A (ko) 2013-07-30

Family

ID=48610024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110137380A KR20130085541A (ko) 2011-12-19 2011-12-19 패킷 전송 장치 및 패킷 전송 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20130155860A1 (ko)
KR (1) KR20130085541A (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130304886A1 (en) * 2012-05-14 2013-11-14 International Business Machines Corporation Load balancing for messaging transport
KR102256083B1 (ko) * 2014-03-26 2021-05-26 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광표시장치
CN107306294A (zh) * 2016-04-25 2017-10-31 西门子公司 服务器的负载均衡方法、服务器、和智能家居控制系统
US11743174B2 (en) * 2019-01-29 2023-08-29 Cisco Technology, Inc. Supporting asynchronous packet operations in a deterministic network

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69635880T2 (de) * 1995-09-18 2006-10-05 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki Anlage und Methode zur Übertragung von Paketen, geeignet für eine grosse Anzahl von Eingangstoren
JP3687501B2 (ja) * 2000-07-05 2005-08-24 日本電気株式会社 パケット交換機の送信キュー管理システム及び管理方法
JP2002300193A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Hitachi Ltd ルータ
KR100429897B1 (ko) * 2001-12-13 2004-05-03 한국전자통신연구원 공유 버퍼형 스위치의 적응 버퍼 배분 방법 및 이에사용되는 스위치
US7414973B2 (en) * 2005-01-24 2008-08-19 Alcatel Lucent Communication traffic management systems and methods
JP5409565B2 (ja) * 2010-09-16 2014-02-05 株式会社日立製作所 トランスポート制御サーバ、トランスポート制御システム、及び、トランスポート制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20130155860A1 (en) 2013-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11134011B2 (en) Communication system, control device, communication method, and program
US9385937B2 (en) Dynamic route branching system and dynamic route branching method
US20170048144A1 (en) Congestion Avoidance Traffic Steering (CATS) in Datacenter Networks
US10938724B2 (en) Flow rate based network load balancing
KR100693058B1 (ko) 패킷의 유실을 방지하기 위한 라우팅 방법 및 장치
US8717893B2 (en) Network stabilizer
US20110141891A1 (en) Ldp extension for forwarding path congestion notification
US7742416B2 (en) Control of preemption-based beat-down effect
US9379991B2 (en) Communication node, a receiving node and methods therein
Wójcik et al. Flow-aware multi-topology adaptive routing
WO2020259259A1 (zh) 一种发送流量的方法和装置
WO2018107432A1 (zh) 一种多径网络实时视频传输方法
KR20130085541A (ko) 패킷 전송 장치 및 패킷 전송 방법
Hertiana et al. A joint approach to multipath routing and rate adaptation for congestion control in openflow software defined network
US20230017561A1 (en) Network Device, System and Method For Cycle-Based Load Balancing
Balakiruthiga et al. A simple congestion avoidance mechanism for opendaylight (odl)-multipath tcp (mptcp) network structure in software defined data center (sddc)
Nakayama Rate-based path selection for shortest path bridging in access networks
Banu et al. Performance Enhancement Architecture of VoIP Applications in Multiprotocol Label Switching Networks
Poorzare et al. New area in optical communication: optical burst switching (OBS) networks
An et al. Priority-based distributed dynamic multipath routing for LEO satellite networks
Magsi et al. Mitigating Network Congestion through MPLS-TE Based Load Balancing Using Alternate Optimal Path
Veni et al. An Efficient Hierarchical Tree Alternative Path (HTAP) and Prims Algorithm Based QOS Routing Approach for MPLS Networks with Enhanced Bandwidth Constraints
Prabhavat et al. Load distribution with queuing delay bound over multipath networks: Rate control using stochastic delay prediction
Hesselbach et al. Problems in dynamic bandwidth allocation in connection oriented networks
Fecko et al. Dynamic routing control in heterogeneous tactical networks with multiple traffic priorities

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid